KR20220044514A - 하나 이상의 압연 매개변수의 온라인 감출을 위한 방법 및 하나 이상의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 장치를 포함한 압연기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연 스탠드(11) 상의 적어도 2개의 롤러(12)를 포함하는 압연기(10)에서 압연 라인(13)을 따라 압연된 압연 재료(20)를 압연할 때 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출 방법에 관한 것으로, 압연 재료(20)는 측정 신호(40)를 출력하고 압연 재료(20)의 종방향 연장부(21)를 따라 압연 재료(20)의 가변 압연 재료 매개변수와 상호작용하는 압연 동안 하나 이상의 측정 장치(31)에 의해 통과하거나 또는 이를 통해 통과하고, (i) 측정 신호(40)가 주파수 공간으로 전송되고 압연 매개변수가 주파수 공간(40)으로 전송된 측정 신호로부터 검출되며, 및/또는 (ii) 압연된 재료(41)의 매개변수 변화에 고유한 주파수는 측정 신호(40)로부터 검출되고 압연 매개변수는 지정된 주파수(41)에 기초하여 검출된다.

Description

하나 이상의 압연 매개변수의 온라인 감출을 위한 방법 및 하나 이상의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 장치를 포함한 압연기

본 발명은 압연 스탠드 상의 적어도 2개의 롤러를 포함하는 압연기에서 압연 라인을 따라 압연된 압연 재료를 압연할 때 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출 방법에 관한 것으로, 압연 재료는 측정 신호를 출력하고 압연 재료의 종방향 연장부를 따라 압연 재료의 가변 압연 재료 매개변수와 상호작용하는 압연 동안 하나 이상의 측정 장치에 의해 통과하거나 또는 이를 통해 통과한다.

본 발명은 또한 압연 라인을 따라 압연 재료를 압연하기 위한 압연 스탠드에 배열된 적어도 2개의 롤러 및 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 장치를 포함하는 압연기에 관한 것이고, 검출 장치는 압연 라인 상에 배열되고 압연 재료의 종방향 연장부를 따라 압연 재료의 다양한 압연 매개변수와 상호작용할 수 있고 측정 신호를 출력할 수 있는 적어도 하나의 측정 장치를 포함한다.

압연기에서 압연할 때 일반적으로 금속 시트, 슬래브, 블록, 중공 블록, 중공 또는 로드, 와이어 또는 파이프와 같은 압연 재료가 통과한 압연 재료에 작용하고 적어도 2개의 롤러를 지지하는 압연 스탠드를 통과한다.

이러한 압연 스탠드는 특정 압연기에 따라 2개 이상의 롤러를 지지할 수도 있으며, 이는 모두 압연 재료에 성형 효과가 있는 것은 아니다. 오히려, 롤러는 또한 적어도 2개의 롤러가 압연 재료에 상응하는 성형 효과를 갖는 한 추진 또는 안내 방식으로 압연 재료와 상호 작용할 수 있다. 따라서, 특히, 복수의 압연 스탠드가 또한 제공될 수 있으며, 여기서 각각의 압연 스탠드는 특정 기능에 적합하고 대응하는 롤러를 지지할 수 있다.

일반적으로 압연 재료가 일반적으로 상대적으로 높은 온도에서만 충분히 성형 가능하기 때문에 상대적으로 불리한 환경 조건에서 압연이 발생한다. 이러한 압연기 주변에는 스케일, 먼지, 증기 등이 높은 비율로 존재한다. 결과적으로 특히 압연된 재료가 일반적으로 지나치도록 유도되기 때문에 압연 공정을 온라인으로 모니터링하는 것은 상대적으로 큰 문제이고, 또는 압연 라인을 따라 비교적 빠른 속도로 압연 스탠드를 통과하여 온라인으로 감지되는 것으로 간주되는 경우 해당 측정 결과가 비교적 짧은 시간에 제공되어야 한다.

예를 들어, DE 10 2015 119 548 A1로부터, 고온, 스케일, 스팀 및 먼지와 같이 상대적으로 부정적인 환경 조건 하에서 구조적 구조 및 냉각으로 인해, 압연 재료의 종방향 연장부를 따라 변하는 압연 재료의 압연 재료 매개변수의 측정을 가능하게 하는 측정 장치가 알려져 있다. 압연 재료의 종방향 연장부를 따라 압연 재료 변수를 측정하기 위한 선행 기술의 다른 접근법도 있음을 이해해야 한다.

J. Weidem

ller 문헌["Optimization of Encircling Eddy Current Sensors for Online Monitoring of Hot Rolled Round Steel Bars", 2014, ISBN 9783844027945)], SMS group Unternehmenskommunikation (newsletter Das Magazin by the SMS Group, Issue 02/2016", 2016, D

sseldorf) 및 M. Radschun, A. Jobst, O. Kanoun, J. Himmel ("Non-contacting Velocity Measurements of Hot Rod and Wire Using Eddy-Current Sensors", 2019 IEEE Workshop 2019, M

lheim a. d. Ruhr)는 임피던스 센서를 공개했는데, 이를 통해 압연 재료의 매개변수 단면적 변화가 압연 재료의 종방향 확장을 따라 측정될 수 있고, R. Hinkforth(벌크 성형 공정, Aachen, Wissenschaftsverlag Mainz, 2003)는 또한 압연 홈을 떠날 때 압연 재료의 주변 세차 운동의 오프라인 측정을 개시한다.

본 발명의 목적은 하나 이상의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 방법 및 하나 이상의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 장치를 구비한 압연기로서, 비교적 용이하고 신뢰성 있게 온라인으로 압연 매개변수를 제공할 수 있다.

본 발명의 목적은 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 방법에 의해 그리고 독립적인 특징을 갖는 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 장치가 있는 압연기에 의해 해결된다. 더욱이, 필요하다면, 이와 무관하게, 유리한 실시예가 종속항 및 다음의 설명에서 발견될 수 있다.

따라서, 따라서, 압연 스탠드 상의 적어도 2개의 롤러를 포함하는 압연기에서 압연 라인을 따라 압연된 압연 재료를 압연할 때 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출 방법이 제공되며, 압연 재료는 측정 신호를 출력하고 압연 재료의 종방향 연장부를 따라 압연 재료의 가변 압연 재료 매개변수와 상호작용하는 압연 동안 하나 이상의 측정 장치에 의해 통과하거나 또는 이를 통해 통과하고, 상대적으로 용이하고 안정적인 방식으로 압연 매개변수를 온라인으로 사용할 수 있도록 측정 신호가 주파수 공간으로 전송되고 압연 매개변수가 주파수 공간으로 전송된 측정 신호에서 감지된다.

종방향 연장부을 따라 다양한 압연 재료 매개변수가 있는 압연 재료가 측정 장치를 통과하면 압연 재료 매개변수가 그에 따라 변경되면 측정 신호가 따라온다. 측정 신호를 주파수 공간으로 전송하면 측정 신호의 간단하고 상대적으로 안정적인 주파수 분석이 가능하다. 이 주파수 분석을 기반으로 또는 주파수 공간으로 전달된 측정 신호를 기반으로 압연 재료가 이상적으로는 종방향 연장부를 따라 균일하게 형성되어야 하지만 이 균일성으로부터의 편차는 검출될 수 있고 압연 매개변수를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이는 특히 롤러가 회전 또는 회전으로 인해 특정 규칙으로 압연된 재료에 작용한다고 가정하는 경우에 적용된다. 롤러의 대응하는 원마도(roundness) 또는 기타 표시 등은 대응하여 변동하는 측정 신호를 필요로 하며, 여기서 주파수 공간에서 특정 롤러 또는 이러한 롤러를 지지하는 압연 스탠드에 개별 주파수를 할당할 수 있다. 이러한 할당은 주파수 공간에서 비교적 간단하고 신뢰성 있게 이루어질 수 있으므로 이 할당 후에 압연 매개변수도 비교적 쉽고 신뢰할 수 있는 방식으로 온라인으로 제공될 수 있다.

특히, 주파수 공간으로 전달되는 측정 신호의 상당한 주파수 피크는 종종 측정 신호를 제공하는 측정 장치의 바로 전방에 배열된 압연 스탠드의 하나 또는 복수의 롤러의 작용에 의해 야기되는 것으로 밝혀졌다. 이는 예를 들어 자체 탄성, 작은 진원도 또는 롤러의 최소 오류뿐만 아니라 압연 스탠드의 고유 주파수 및 기타 영향으로 인해 발생할 수 있다.

단위로서 주파수가 구비된 임의의 적절한 공간은 시간 경과에 따라 기록된 측정 신호, 즉 해당 기간에 초기에 기록된 측정 신호가 충분히 신뢰할 수 있는 상태로 전송될 수 있는 주파수 공간으로 사용될 수 있지만 또한 충분히 빠른 방법으로 전달될 수 있다. 특히, 푸리에 변환을 통한 전송이 여기에서 권고되고, 여기서 매우 높은 주파수와 매우 낮은 주파수는 더 이상 관련 주장을 할 것으로 예상할 수 없기 때문에 궁극적으로 주파수 공간을 선택하는 것이 합리적일 수 있다. 주기에서 주파수 공간으로 측정 신호의 전송을 가능하게 하는 고속 푸리에 변환 또는 유사한 변환도 이와 관련하여 더 이상 고민하지 않고 사용할 수 있다.

비교적 간단하고 신뢰할 수 있는 방식으로 온라인으로 압연 매개변수를 제공할 수 있도록 하기 위해, 압연 스탠드 상의 적어도 2개의 롤러를 포함하는 압연기에서 압연 라인을 따라 압연된 압연 재료를 압연할 때 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출 방법으로서, 압연 재료는 측정 신호를 출력하고 압연 재료의 종방향 연장부를 따라 압연 재료의 가변 압연 재료 매개변수와 상호작용하는 압연 동안 하나 이상의 측정 장치에 의해 통과하거나 또는 이를 통해 통과하고, 누적 또는 대안적으로 측정 신호로부터 매개변수의 변화에 고유한 주파수를 검출하고, 지정된 주파수에 기초하여 롤링 매개변수를 검출하는 것을 특징으로 한다.

측정 신호로부터 결정하기 위해, 이미 위에서 설명한 바와 같이 매개변수의 변화에 고유한 주파수, 예를 들어 주파수 공간으로의 이동이 일어날 수 있다. 이조차도 비교적 쉽고 안정적으로 수행할 수 있다. 다른 한편, 적절한 필터가 특정 주파수를 구체적으로 검색하는 데 사용되어 더 빠른 주파수 감지로 이어질 수 있다는 것도 고려될 수 있다. 따라서, 이러한 맥락에서 중요한 주파수가 측정 신호로부터 검출될 수 있는 주파수 검출을 위해 임의의 적합한 공지된 방법이 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

누적적으로 또는 대안적으로, 압연 라인을 따라 압연된 재료를 압연하기 위한 압연 스탠드에 배열된 적어도 2개의 롤러를 포함하는 압연기 및 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 장치를 포함하는 비교적 용이하고 신뢰성 있는 압연 매개변수가 제공될 수 있고 검출 장치는 압연 라인 상에 배치되고 압연 재료의 종방향 연장부를 따라 다양한 압연 재료 매개변수와 상호작용할 수 있고 측정 신호를 누적적으로 출력할 수 있는 적어도 하나의 측정 장치를 포함하거나, 대안적으로, 검출 장치는 주파수 분석을 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

위에서 이미 설명된 바와 같이, 주파수 분석 및 따라서 또한 주파수 분석 수단에 의해 압연 재료 매개변수의 변화에 고유한 주파수는 측정 신호로부터 비교적 쉽고 확실하게 검출될 수 있다. 따라서, 이는 지정된 주파수에 기초하여 압연 매개변수가 상대적으로 쉽고 확실하게 검출될 수 있게 한다. 주파수 검출은 여기서 이미 위에서 설명한 바와 같이 특히 필터 또는 주파수 분석 수단의 다른 적절한 수단에 의해 수행될 수 있다. 특히, 주파수 분석 수단은 또한 주파수 공간으로 전달된 측정 신호로부터 압연 매개변수를 결정할 수 있도록 측정 신호를 주파수 공간으로 전달하는 것을 제공할 수 있다.

압연 매개변수의 검출을 위해, 롤러 중 적어도 하나의 원주 속도, 회전 주파수 및/또는 압연 속도가 추가적으로 사용될 수 있다. 이는 측정 신호의 평가에서 온라인으로 검출될 압연 매개변수를 결정할 수 있도록 비교적 정확하게 액세스할 수 있는 다른 압연 매개변수와 비교할 수 있게 하며, 그렇지 않으면 액세스하기 매우 어려울 수 있다. 필요하다면, 또한 원주방향 속도, 회전 주파수 및/또는 압연 속도와 관련하여, 비례 변수가 검출될 압연 매개변수를 결정하기 위해 그에 따라 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 여기서 일반적으로 궁극적으로 변환 상수의 문제이며, 이를 통해 측정 신호를 서로 할당하여 각각의 압연 매개변수를 결정할 수 있다.

롤러의 원주 속도는 다음의 공식에 따라 비교적 간단할 수 있다:

주파수 공간으로 전송하고 회전 주파수(froll)를 통해 froll을 표현하거나 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 롤러의 압연 속도와 관련하여 이는 유사한 방식으로 수행될 수 있으며, 여기서 이는 도량형 관점에서 직접 감지하기가 상대적으로 어렵다. 그러나, 롤러에 작용하는 압력, 임의의 방식으로 측정된 압연 요홈 및 롤러의 조정 위치와 같은 다른 압연 매개변수도 원하는 압연 매개변수를 검출하기 위해 그에 따라 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

압연 중에 압연 공정이 적절하게 설계되면 압연된 재료의 재료가 종방향 연장부를 따라 이동할 수 있다. 그 결과, 이 변형이 적용되는 압연 스탠드 뒤의 압연 재료는 일반적으로 해당 압연 스탠드의 롤러의 원주 속도 또는 압연 속도보다 더 높은 압연 재료 속도로 이동한다. "주변 세차 운동(f)"라고 하는 이 효과는 해당 롤 또는 해당 롤러의 원주 속도(vroll)를 관련 압연 스탠드 뒤의 압연 재료의 압연 재료 속도(vrod)와 관련시킨다.

(2)

압연된 재료의 압연된 재료 속도(vrod)가 해당 롤러의 원주 방향 속도(vroll)보다 크다는 점을 고려하면 주변 세차(f)가 일반적으로 이에 따라 양수가 되며:

(3),

이는 주파수 공간으로 전달될 수 있다.

인수(-1)가 여기서 고려되어야 하며, 이는 압연 재료의 압연 재료 속도(vrod)에 할당되는 압연 재료의 단면 표면 변화 빈도가 롤러의 풀림의 주파수(f_roll), 즉 원주 속도(vroll), 이 문맥에서 그렇지 않으면 음의 주변 세차 운동(f)보다 작다.

드문 경우에 주변 세차 운동(f)도 음수일 수 있지만 방정식 (2)와 (3)의 비율을 올바르게 매핑할 수 있도록 인수(-1)도 야기될 수 있다.

이에 따라, 주변 세차 운동(f)의 등식을 통하여

압연 스탠드 뒤에서 압연된 재료의 압연된 재료 속도(vrod)는 측정 신호로부터 검출된 주파수(f_roll)에 기초하여 또는 주파수 공간으로 전달된 측정 신호에 기초하여 결정될 수 있다.

따라서 주변 세차(f)는 압연 매개변수로서 온라인에서 직접 검출될 수 있다는 것이 또한 이해된다.

이 목적을 위해 사용되어야 하는 추가 압연 매개변수 또는 추가 측정 신호로서, 원주 속도(vroll) 또는 회전 주파수(froll) 또는 필요한 경우 압연 속도만 감지되어야 하며, 여기서 이러한 감지는 궁극적으로 충분하고 선행 기술로부터 알려져 있다.

따라서, 압연 스탠드 뒤의 압연 재료의 주변 세차 운동(f) 및 압연 재료 속도(vrod)가 모두 검출될 수 있으며, 복수의 압연 스탠드가 사용되는 경우에도 각각의 개별 압연 스탠드에 대해 검출될 수 있다. 그러나 인장 변화는 온라인으로도 감지할 수 있다. 마찰 계수 및/또는 중성점 변화를 온라인으로 결정하는 것도 생각할 수 있다. 이러한 모든 변수는 현재 오프라인에서만 사용할 수 있으므로 당연히 개별 압연 스탠드 간에도 사용할 수 없다.

특히, 압연 재료의 종방향 연장부를 따라 다양한 압연 재료 매개변수를 측정함으로써, 특히 이는 하나 또는 복수의 롤러의 주기로 압연 재료에 도입되는 경우, 그리고 해당 측정 신호의 주파수 공간으로의 전송, 해당 측정 신호의 주파수 분석 및/또는 측정 신호에서 압연 재료 매개변수에 고유한 주파수 감지는 또한 온라인 또는 현장 진단을 위한 새로운 측면을 구성하고, 또한 압연 공정이 가능하다. 특히, 이 진단은 적절한 실시예에 따라 쉽고 안정적으로 수행될 수 있고 또한 결과가 온라인 또는 현장에서 사용되어 그에 따라 압연 공정을 제어하거나 조절할 수 있도록 매우 신속하게 수행될 수 있다.

선행 기술로부터, 제어 장치를 통해 압연기의 롤러 중 적어도 하나를 제어하는 것은 충분히 알려져 있다. 이는 예를 들어 이러한 방식으로 압연 홈에 영향을 미치기 위해 압연 라인을 향해 또는 압연 라인으로부터 멀어지도록 롤러를 조정할 수 있는 롤 조정일 수 있다. 대응하는 조정은 예를 들어 특정 힘을 가하거나 롤러의 대응하는 위치 설정에 의해 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 제어 장치는 롤러 구동을 가능하게 하여 원주 속도, 회전 주파수 또는 압연 속도를 조정할 수 있다. 본 명세서에서, 제어 장치는 특히 압연된 재료에 대한 롤러의 거동이 변경될 수 있는, 바람직하게는 특히 변경될 수 있는 압연기의 모든 수단 및 장치를 포함한다.

바람직하게는, 롤러들 중 적어도 하나를 위한 제어 장치는 검출된 압연 매개변수 및/또는 특정 주파수가 제어 장치에 대한 제어 매개변수로서 사용될 수 있도록 검출 장치에 작동 가능하게 연결된다. 여기에서, 필요한 경우 제어를 위해 원주 속도, 회전 주파수 및/또는 압연 속도 또는 비례 매개변수 및 기타 압연 매개변수가 이와 관련하여 사용될 수 있음이 또한 이해되어야 한다.

특히, 제어 장치와 감지 장치가 제어 루프에서 연결되어, 감지 장치의 측정치 및/또는 및/또는 그에 따라 제어에 대한 검출된 압연 매개변수를 이용하는 제어루프를 통해 해당 롤러의 제어를 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

필요한 경우, 상응하는 압연기의 복수 또는 모든 롤러가 또한 그에 따라 제어 또는 조절될 수 있음을 이해해야 한다.

바람직하게는, 측정 장치는 적어도 압연 동안 압연기에 대해 고정된 방식으로 배열된다. 이는 압연된 재료가 측정 장치를 상대적으로 빠르게 지나가거나 통과할 수 있게 하면서도 상대적으로 정확한 측정 값을 기록할 수 있다. 또한, 이는 예측 가능하게 신뢰할 수 있는 측정 결과를 제공하며, 이에 따라 간단하고 신뢰할 수 있는 방식으로 각 압연 매개변수를 온라인으로 제공할 수도 있다.

측정 장치가 통합 및/또는 평균화 방식으로 압연 재료의 원주를 가로질러 압연 라인에 수직으로 측정하는 경우 누적적으로 또는 대안적으로 유리하다. 이는 또한 압연된 재료의 둘레 주위에서 가능했을 공간 분해능이 필요하지 않더라도 상대적으로 빠르고 신뢰할 수 있는 측정을 가능하게 한다.

특히, 위에서 설명한 주파수 분석, 주파수 공간으로의 측정 신호 전송 또는 측정 신호로부터의 주파수 검출은 이러한 통합 또는 평균 측정이 두 롤러 중 하나 또는 모든 롤러에 영향을 미치는 것을 여전히 가능하게 하고 압연 스탠드 - 그리고 더 깊은 분석의 경우, 아마도 더 앞선 압연 스탠드 또는 업스트림 압연기에 제공된 롤러의 영향 또는 압연된 재료에 작용하는 다른 장치의 영향까지 - 다음을 수행할 수 있고 그에 따라 감지할 압연 매개변수를 결정하거나 더 정확하게 감지할 수 있다.

측정 장치는 특히 와전류 센서 및/또는 임피던스 측정을 포함할 수 있는데, 그 이유는 이러한 측정 방법이 압연기에서 규칙적으로 발견되기 때문에 불리한 환경에 특히 적합하기 때문이다. 다른 측정 장치도 대안적으로 또는 누적적으로 사용될 수 있으며, 따라서 궁극적으로 검출될 압연 매개변수에 의해 검출될 수 있고, 이는 궁극적으로 이 압연 매개변수의 검출을 위해 측정될 압연 재료 매개변수를 결정한다는 것을 이해해야 한다.

특히, 임피던스 측정은 압연 재료의 종방향 연장부에 수직인 평면에서 압연재료를 둘러싸는 코일 형태의 측정이 구현될 수 있기 때문에 유리한 것으로 입증되었으며, 이는 통합 및/또는 평균화 방식으로 압연된 재료의 원주에 걸쳐 측정 결과를 야기할 수 있다. 또한 이러한 임피던스 측정은 고온, 많은 스케일, 많은 먼지 또는 많은 증기와 같은 매우 불리한 조건 그리고 공간적으로 매우 제한된 조건이 있지만 롤러에 매우 근접하거나 압연 스탠드 사이에서 수행될 수도 있다.

바람직하게는, 적어도 2개의 측정 장치가 압연 라인을 따라 배열되고, 이에 따라 보다 정확한 측정 결과를 가능하게 할 수 있다. 특히, 측정 장치 중 하나는 각각의 압연 스탠드 앞에 배열되고 측정 장치 중 하나는 뒤에 배열될 수 있으므로 압연 재료의 종방향 연장부를 따라 해당 압연 스탠드 및 이 압연 스탠드 이후 다양한 압연 재료 매개변수가 전면에서 측정될 수 있다. 이는 대응하는 비교를 가능하게 하여 대응하는 압연 매개변수의 훨씬 더 정확한 검출이 가능할 수 있다.

특정 요건에 따라, 압연 라인이 복수의 압연 스탠드를 갖는다면 압연 스탠드 사이에 적절한 측정 장치가 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 또한 충분하다고 판단되는 경우 해당 압연 라인의 끝에 하나의 측정 장치만 제공할 수 있다고 고려할 수도 있다.

특정 요구 사항, 위에 설명된 측정 또는 여기에 설명된 특히 주파수 분석, 여기에 설명된 주파수 공간으로의 측정 신호 전송 또는 여기에 설명된 측정 신호로부터의 주파수 검출에 따라 다음과 같은 추가 검출 결과를 사용할 수 있고, 이는 주기 동안 측정 결과의 설명된 상관관계(M. Radschun, A. Jobst, O. Kanoun, J. Himmel("와전류 센서를 사용한 핫 로드 및 와이어의 비접촉 속도 측정", 2019 IEEE Workshop 2019, M_lheim ad Ruhr), 추가 압연 매개변수를 결정하거나 또는 압연 공정에 대한 추가 언급을 결정하기 위하여 이로부터 검출된 다른 측정 결과 또는 압연 매개변수, 또는 다른 검출 결과와 함께 사용될 수 있다. 이러한 추가 검출 결과 또는 압연 매개변수는 주파수 공간에서 획득되지 않고 주파수 공간으로만 전송되는 것으로 고려될 수 있다. 여기에 설명된 주파수 분석에 의해 감지된 또는 압연 매개변수를 추가 처리하기 전에 여기에 설명된 주파수 공간으로 측정 신호의 전송 또는 여기에 설명된 측정 신호로부터의 주파수 검출이 주파수 공간을 기간으로 가져온 다음 추가로 처리한다.

특히, 복수의 측정 장치를 사용할 때, 예를 들어 압연 스탠드 사이 또는 압연 스탠드 전후에, 주파수 공간에서 또는 주파수 분석 후에 각각의 측정 신호가 상관될 수 있다는 것도 고려될 수 있다. 또한, 위에서 설명된 주파수 검출에 따라 또는 대응하여 검출된 주파수와 관련하여 이러한 측정 신호를 상관시키는 것을 고려할 수 있다. 이러한 상관관계는 또한 압연 공정에 대한 추가 정보를 제공할 수 있으며, 즉 하나 또는 복수의 추가 압연 매개변수를 결정하는 기능을 한다.

이 경우 압연 재료는 로드, 와이어 또는 파이프인 것이 바람직하다. 압연 재료의 이러한 선택으로, 측정은 압연 재료의 둘레에 걸쳐 통합 및/또는 평균화 방식으로 구조적으로 비교적 간단한 방식으로 구현될 수 있다. 로드, 와이어 또는 파이프의 정확한 단면 형상은 예를 들어 임피던스 측정 또는 이와 유사한 통합 또는 평균 측정이 수행되어야 하는 경우 여기에서 반드시 필수적인 것은 아니다. 또한, 로드 또는 파이프는 일반적으로 압연 공정을 거치므로 본 발명은 여기에서 다용도로 나타난다. 특히, 슬래브, 잉곳, 중공 블록 또는 중공과 같은 더 큰 압연 재료 또는 더 큰 반제품도 그에 따라 압연되고 대신 압연 재료 변수와 관련하여 적절하게 측정될 수 있다.

다른 한편, 관련된 측정 장치의 적절한 선택이 여기에서 이루어진다면 시트 또는 스트립과 같은 평평한 재료도 압연 재료로 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

바람직하게는, 압연된 재료는 특히 금속 압연 재료에서 상응하는 압연 공정이 극도로 불리한 환경 조건에서 일어나기 때문에 여기서 특히 제어를 위해 사용될 수 있는 상응하게 어려운 압연 매개변수가 필요하고, 이는 롤러 또는 기타 제어 루프에서도 감지될 수 있다. 그러나, 금속 압연 재료는 특히 예를 들어 압연 라인에 위치한 압연 재료를 둘러싸는 코일에 의해 임피던스 또는 와전류 측정을 가능하게 한다.

현재 맥락에서, 주파수 분석, 특히 주파수 공간에서, 및/또는 주파수를 검출할 때 측정된 압연 재료 매개변수가 롤러의 회전에 상응하는 주파수로 압연 재료에 도입되는 것이 바람직하다는 점에 유의해야 하고, 예를 들어, 공작물의 고유 회전에 의해 공작물에 도입되는 압연 재료 변수와 비교하여 롤러의 비율은 해당 압연 재료 변수의 주파수를 상당히 더 높고 여기에 설명된 장치 또는 방법, 그러나 자연 회전 주파수를 결정하는 것은 문제가 되지 않으며, 이는 자연적으로 압연 재료의 종방향 연장부에 걸쳐 변할 수 있는 압연 재료 매개변수를 나타낼 수 없다.

이미 위에서 지적한 바와 같이, 압연 재료의 임의의 해당 압연 재료 매개변수는 압연 공정, 특히, 롤러에 의해 압연 재료의 종방향 확장을 따라 다양한 압연 재료 변수가 문제가 되며, 이는 압연 재료에서 관련 롤러의 압연 공정에 의해 직접 유발되거나 압연 재료에 도입되는 압연 재료의 주기적인 변화를 야기한다. 압연된 재료 상의 롤러들 중 적어도 하나를 롤오프(rolling off)시키는 단계를 포함한다. 이러한 주기적 변화는 예를 들어 롤러의 오류, 진원도 불완전성 또는 고유 진동수 또는 각 롤러 또는 관련 압연 스탠드의 잔류 응력에 의해 야기될 수 있다.

위에서 설명되거나 청구범위에 설명된 해결방법의 특징은 또한 적용 가능한 경우 누적 방식으로 이점을 구현할 수 있도록 결합될 수 있음을 이해해야 한다.

도 1은 개략적인 측면도의 제1 압연기이다.
도 2는 개략적인 측면도의 제2 압연기이다.
도 3은 개략적인 측면도의 제3 압연기이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 따른 압연기의 측정 장치를 이용하여 기록할 수 있는 로드형 압연 재료의 주파수 스펙트럼을 예시로 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 압연기(10) 각각은 롤러(12)를 지지하고 압연 라인(13)을 따라 압연 방향(14)으로 압연 재료(20)를 압연할 수 있는 압연 스탠드(11)를 갖는다.

여기서, 도 1에 따른 압연기(10)는 이러한 압연 스탠드(11)만을 포함하는 반면, 도 2 및 3에 따른 압연기(10)는 각각 5개의 이러한 압연 스탠드(11)를 갖는다. 실시예에서, 압연 스탠드(11)에 대한 다른 개수가 여기에 제공될 수 있고, 각각의 압연 스탠드(11)를 지지하는 압연 스탠드(11)의 거리와 롤러(12)의 수, 압연 라인(13) 주위의 배열도 특정 압연기(10)에 따라 다르게 선택될 수 있다.

본 실시예의 압연기(10)는 각각 압연 스탠드(11)가 지지되는 스탠드(16)를 포함한다. 특정 압연기(10)에 따라 스탠드(16)는 건축 부품, 압연 스탠드 거더, 프레임 등으로 설계될 수 있음을 이해해야 한다.

각각의 압연 스탠드(11)에 대해, 압연기(10)는 롤러(12)를 제어할 수 있는 제어 장치(15)를 포함한다. 이 예시적인 실시예에서, 제어 장치(15)는 각각 조절 수단을 포함하며, 이를 통해 롤러(12)는 특정 압연 홈 또는 특정 압연 재료(20)에 적응시키기 위해 압연 라인(13)에 수직으로 조절될 수 있다. 제어 장치(15)는 또한 롤러(2)를 위한 드라이브를 포함하여, 압연 방향(14)으로 압연 라인(13)을 따라 압연기(10)를 통해 압연 재료(20)를 구동할 수 있다.

특정 실시예에 따라, 대응하는 압연기(10)는 또한 압연 공정에 영향을 미칠 수 있는 다른 효과적인 제어 장치(15), 예를 들어 롤러(12), 브레이크, 냉각, 히터 등의 일부만을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 특히, 모든 롤러(12)가 구동되어야 하는 것은 아니지만, 롤러(12)는 또한 적용 가능한 경우에만 따라갈 수 있다고 고려될 수 있다.

압연기(10)는 각각 압연된 재료(20)용으로 설계되며, 이는 종방향 연장부(21)로 연장되며, 이는 본질적으로 압연 라인(13)에 평행하게 정렬된다. 특정 압연 공정에서, 가능한 압력 라인(13)에서 압연된 재료(20)의 종방향 연장부(21)를 정렬하려는 시도가 이루어질 것이다. 그러나 불가피한 공차로 인해 그리고 필요한 경우 압연된 재료(20)의 단면으로 인해 사소한 편차를 배제할 수 없다.

압연기(10)는 시트 또는 스트립형 압연 재료(20)에 용이하게 사용될 수 있다. 그러나, 이 경우 압연기(10)는 특히 로드, 와이어 또는 관형 압연 재료(20)용으로 설계된다.

압연기(10) 각각은 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 검출 장치를 갖는다.

이 경우, 검출 장치는 압연 스탠드(11) 뒤에 제공되는 각각의 경우에 적어도 하나의 측정 장치(31)를 포함한다. 도 3에 도시된 압연기(10)의 경우, 측정 장치(31)도 - 예로서 - 압연 방향(14)으로 제1 압연 스탠드(11) 전방에 제공된다.

측정 장치(31)는 압연 재료(20)의 종방향 연장부(21)를 따라 압연 재료(20)의 다양한 압연 재료 매개변수와 상호작용하고 대응하는 측정 신호(40)를 출력하도록 설계된다.

본 예시적인 실시예에서, 임피던스 측정은 압연 라인(13)에 수직으로 정렬된 코일에 의해 측정 장치(31)에 의해 수행되며, 이는 압연 라인(13)을 둘러싸고 따라서 압연 재료(20)을 따라 이동하는 경우 압연 재료(20)를 둘러싼다. 그 결과, 임피던스 측정이 수행될 수 있으며, 이는 궁극적으로 직접적으로 압연 재료(20)의 각 단면적에 대한 측정값을 나타내며 이 예시적인 실시예에서 각각의 측정 장치(31)를 통과하는 압연 재료(20) 또는 각각의 측정 장치(31)를 통과하는 압연 재료(20)의 표면적 변화는 검출될 압연 매개변수를 나타낸다. 이 단면적 변화에서, 롤러(12) 또는 압연 재료(20)에 작용하거나 작용한 다른 공구의 영향은 압연 재료(20)의 종방향 연장부(21)를 통해 매개변수로 발견될 수 있다.

대안적인 압연 재료(20)의 경우에, 다른 압연 재료 변수가 또한 관련될 수 있거나 상이하게 설계된 측정 장치(31)가 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

검출 장치(30)의 주파수 분석 수단(32)을 통해, 예를 들어, 도 4에 예시된 바와 같이 대응하는 측정 신호(40)에 의해, 주파수 공간으로, 전달되어, 압연 재료의 매개변수의 변화에 고유한 특정 주파수(41), 즉 단면적이 검출될 수 있다.

도 4에 명확하게 나타나는 이 주파수는 식(8)에 따라 압연 재료(20)의 압연 매개변수 압연 재료 속도(v_rod) 또는 식(3)에 따라 압연 매개변수 주변 세차(f)를 결정하는 데 사용될 수 있고, 각각의 측정 장치(31)의 업스트림에 있거나 그에 따라 회전 주파수(froll)가 측정되는 해당 롤러(12)의 원주 속도(vroll)로서 식(1)을 고려하여 측정된다. 해당되는 경우 인장 변화 또는 마찰 계수 및 중성점 변화도 그에 따라 온라인으로 검출될 수 있다.

다른 실시예에서 측정 신호(40)의 보다 상세한 분석이 추가의 또는 대안적인 압연 매개변수를 결정할 수 있도록 수행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 적용되는 경우 이 목적을 위해 추가 측정 장치 또는 다른 측정 장치를 제공할 수도 있다.

측정 장치(31)의 측정 신호(40)가 다른 목적을 위해 사용되는 것도 고려될 수 있으며, 이를 위해 도 2의 예시적인 실시예에서 개별 컴퓨팅 유닛(33)을 연결하는 버스(34)가 제공되며, 여기서 개별 압연 스탠드(11)의 주파수 분석 수단(32)과 제어 장치(15)에 대한 출력 유닛이 개별적으로 변환된다. 그 결과, 특히, 측정 장치(31)의 측정 신호(40) 또는 컴퓨팅 유닛(33)에 의해 검출된 압연 매개변수는 또한 다른 컴퓨팅 유닛(33)에 이용가능하게 될 수 있다.

도 3에 도시된 실시예에서, 중앙 컴퓨팅 유닛(33)은 제어 장치(15)로 신호를 출력하는 역할을 하고, 컴퓨팅 유닛(33)과 별도로 형성된 중앙 주파수 분석 수단(32)은 이에 따라 측정 장치(31)의 모든 측정 신호를 분석한다.

상이한 실시예에서, 버스(34), 컴퓨팅 유닛(33) 및 주파수 분석 수단(32)으로 구성된, 여기에서 거의 임의적이며 편차가 있는 조합이 제공될 수 있다는 것을 이해해야 하고, 이는 대응하는 주파수 분석 수단(32) 및 컴퓨팅 유닛(33)이 각각의 측정 장치(31)에 대해 이용 가능해야 하기 때문이다.

각각의 컴퓨팅 유닛(33)의 특정 실시예에 따라, 이는 더 이상의 고민 없이 주파수 분석 수단(32)을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 별도의 컴퓨팅 유닛이 주파수 분석 수단(32)을 포함하는 것도 고려될 수 있다. 제어 장치(15) 또는 제어 장치(15)에 대한 각각의 컴퓨팅 유닛(33)의 신호 전달이 별도의 컴퓨팅 유닛(33)에 의해 또는 반복적으로 또는 추가로 사용될 수 있는 컴퓨팅 유닛(33)에 의해 수행될 수 있다.

Claims (10)

1. 압연 스탠드(11) 상의 적어도 2개의 롤러(12)를 포함하는 압연기(10)에서 압연 라인(13)을 따라 압연된 압연 재료(20)를 압연할 때 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출 방법으로서,
   압연 재료(20)는 측정 신호(40)를 출력하고 압연 재료(20)의 종방향 연장부(21)를 따라 압연 재료(20)의 가변 압연 재료 매개변수와 상호작용하는 압연 동안 하나 이상의 측정 장치(31)에 의해 통과하거나 또는 이를 통해 통과하고,
   (i) 측정 신호(40)가 주파수 공간으로 전송되고 압연 매개변수가 주파수 공간(40)으로 전송된 측정 신호로부터 검출되며, 및/또는
   (ii) 압연된 재료(41)의 매개변수 변화에 고유한 주파수는 측정 신호(40)로부터 검출되고 압연 매개변수는 지정된 주파수(41)에 기초하여 검출되는 검출 방법.
2. 제1항에 있어서, 압연 매개변수의 검출을 위해 추가로 적어도 하나의 롤러의 원주 속도, 회전 주파수 및/또는 압연 속도 또는 비례 매개변수가 사용되는 검출 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압연 스탠드(11)의 롤러(12) 중 적어도 하나는 특정 주파수(41) 및/또는 검출된 압연 매개변수에 따라 및 필요한 경우 원주 속도, 회전 주파수 및/또는 적어도 하나의 롤러(12)의 압연 속도 또는 비례 매개변수에 의해 제어되는 검출 방법.
4. 압연 라인(13)을 따라 압연 재료(20)를 압연하기 위한 압연 스탠드(11) 상에 배열된 적어도 2개의 롤러(12) 및 적어도 하나의 압연 매개변수의 온라인 검출을 위한 장치(30)를 포함하는 압연기(10)로서,
   검출 장치(30)는 측정 신호(40)를 출력할 수 있고 압연 재료의 종방향 연장부(21)를 따라 압연 재료(20)의 가변 압연 재료 매개변수와 상호작용할 수 있고 압연 라인(13) 상에 배열된 적어도 하나의 측정 장치(31)를 포함하고, 검출 장치(30)는 주파수 분석을 위한 수단(32)을 포함하는 압연기(10).
5. 제4항에 있어서, 롤러(12) 중 적어도 하나를 위한 제어 장치(15)는 검출 장치(30)에 연결되는 압연기(10).
6. 제5항에 있어서, 제어 장치(15)와 검출 장치(30)는 제어 루프에서 서로 연결되는 압연기(10).
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 압연기(10) 또는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 검출 방법에 있어서, 측정 장치(31)는 적어도 압연 동안 압연기(10)에 대해 고정되어 있는 압연기 또는 검출 방법.
8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 압연기(10) 또는 제1항 내지 제3항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 검출 방법에 있어서, 측정 장치(31)는 통합 및/또는 평균화 방식으로 압연 재료(20)의 둘레를 가로질러 압연 라인(13)에 수직으로 측정하고 바람직하게는 와전류 센서 및/또는 임피던스 측정을 포함하는 압연기 또는 검출 방법.
9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 압연기(10) 또는 제1항 내지 제3항 또는 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 따른 검출 방법에 있어서, 적어도 2개의 측정 장치(13), 바람직하게는 압연 스탠드(11) 앞과 뒤에 하나가 압연 라인(13)을 따라 배열되는 압연기 또는 검출 방법.
10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 압연기(10) 또는 제1항 내지 제3항 또는 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 검출 방법에 있어서, 압연 재료(20)는 로드 또는 파이프 및/또는 금속성인 압연기 또는 검출 방법.

Images